煙道蝶閥的概述及結(jié)構(gòu)特性

在鎳熔煉系統(tǒng)及配套的煙氣化工產(chǎn)品管網(wǎng)中, 煙道蝶閥主要用于調(diào)節(jié)處理來自火法冶煉產(chǎn)生的煙 氣(如閃速爐、轉(zhuǎn)爐、銅合成爐、富氧頂吹熔煉爐 或貧化爐產(chǎn)生的煙氣) 。精礦干燥是熔煉系統(tǒng)中物 料制備的主要工序之一, 該工藝流程是將來自選礦 含水8 %～10 %的濕精礦和煤粉燃燒產(chǎn)生的熱煤氣 混合, 經(jīng)過“三段式”氣流干燥至含水≤013 %的 干精礦。煙氣制酸裝置主要包括凈化、轉(zhuǎn)化、干吸 和酸庫等單元。熔煉產(chǎn)生的煙氣和制酸所用煙氣溫 度較高且催化劑粉塵較大, 對管道閥門有腐蝕和阻 滯作用。熔煉和制酸管網(wǎng)用煙道蝶閥應(yīng)根據(jù)其使用 工況條件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計, 避免由于熱變形和閥門管 壁粉塵粘結(jié)及管道灰堵使得煙道蝶閥不能正常啟 閉, 影響冶煉化工設(shè)備的正常運行。

煙道蝶閥結(jié)構(gòu)特性

從標準規(guī)定和實際使用情況分析, 煙道蝶閥用 于介質(zhì)的截斷或者調(diào)節(jié)時, 其密封性能要求與金屬 密封蝶閥有一定的差別。作為管網(wǎng)含塵煙氣控制設(shè) 備, 處于關(guān)閉位置仍留有一定間隙不會影響管路開 度調(diào)節(jié)達到爐壓的自動控制。煙道蝶閥與金屬密封 蝶閥流體特性相似, 蝶閥開度與流量之間的關(guān)系基 本上呈線性比例關(guān)系。如果用以控制流量, 其流量 特性與配套管路的流阻系數(shù)有密切關(guān)系。如兩條管 道安裝閥門口徑和形式完全相同, 而管道損失系數(shù) 不同, 閥門的流量差別就會相差很大。如果閥門處 于節(jié)流幅度較大的狀態(tài), 蝶板處于中間開度時, 關(guān) 閉過程中, 蝶板上下兩側(cè)可以形成完全不同的狀 態(tài), 一側(cè)蝶板前端順介質(zhì)流向而動, 另一側(cè)則逆介 質(zhì)流向而動。因此, 一側(cè)閥體與蝶板形成似噴嘴形 開口, 另一側(cè)則類似節(jié)流孔形開口, 噴嘴側(cè)比節(jié)流 側(cè)流速快的多, 而節(jié)流側(cè)一面往往會產(chǎn)生負壓, 所 以煙道蝶閥水平安裝時應(yīng)將噴嘴側(cè)放在管道的下 部, 可以避免管道閥門連接處灰堵現(xiàn)象的發(fā)生。

煙道蝶閥主要起截流和調(diào)節(jié)流量的作用, 特別 是大口徑蝶閥, 工況條件影響閥門的變形因素較多 且變形量不易控制, 所以結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮環(huán)境因素 的影響。煙道蝶閥徑向密封與金屬密封蝶閥結(jié)構(gòu)相 似, 應(yīng)用過程中受溫度影響易產(chǎn)生熱卡阻, 影響閥 門的啟閉。

煙道蝶閥密封形式以平面密封較為理 想, 可以設(shè)計成垂直板或斜板式結(jié)構(gòu)(如上圖 ) , 閥 體、蝶板以側(cè)平面為密封副。蝶板外徑可以小于閥 體通徑, 即使閥門內(nèi)腔管壁有粘結(jié)也能方便開啟。 管道變形對閥門主體密封性能影響沒有徑向密封效 果明顯。該結(jié)構(gòu)閥體密封面的對稱度要求較高, 特 別是斜板式結(jié)構(gòu)其閥體密封側(cè)平面在普通機械設(shè)備 上難以加工, 必須安排合理的工藝才能使裝配精度 達到理想的密封效果。平面密封結(jié)構(gòu)如果采用杠桿 式, 無論垂直板還是斜板結(jié)構(gòu)都可解決密封平面在 加工過程中存在的問題。該結(jié)構(gòu)有許多優(yōu)點, 杠桿 結(jié)構(gòu)閥門密封面為側(cè)平面密封, 不會產(chǎn)生徑向卡 阻。另外, 閥體和蝶板密封側(cè)平面為連續(xù)的平面整 體加工, 蝶板外徑設(shè)計小于閥體通徑。蝶板關(guān)閉過 程先轉(zhuǎn)動后平動密封面越壓越緊, 開啟過程蝶板先 平動后轉(zhuǎn)動, 也不會產(chǎn)生卡阻。煙道蝶閥一般在壓 力低、溫度高的環(huán)境條件下工作, 不會影響閥門啟 閉。

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